里菲期屬於什麼地質年代

『壹』 模型四十二 俄羅斯蘇霍依洛格式貴金屬礦床找礦模型

一、概 述

蘇霍依洛格 ( Суxoйлог，也譯為 「干谷」) 礦床是一個產在黑色岩系中的貴金屬礦床，位於俄羅斯東西伯利亞的伊爾庫茨克地區，發現於 1961 年，20 世紀 70 年代做了大量的勘探工作。現已證明，該礦床不僅含有大量 Au，還含有 Pt、Pd、Ag。目前正在對該礦床做開發前的技術經濟評價。截至2005 年 1 月 1 日，該礦床列入俄羅斯國家儲量平衡表的儲量: 礦石 38172 × 104t，其中含 Au 1041. 2t，平均品位為 Au 2. 73g/t，Pt 0. 02g/t，Pd 0. 03 ～0. 04g/t。在最近的技術經濟評價中還計算出了 Ag 為1541t，礦石中 Ag 的含量約為 1 ～ 2g / t。

蘇霍依洛格目前是俄羅斯最大的原生金礦床。除了蘇霍依洛格礦床外，在該區還發現了一些儲量不大的同類型小型金礦。

蘇霍依洛格礦床雖然是一個產在黑色岩系中的貴金屬礦床，但是由於其規模大，所含的貴金屬種類多，為此，我們在前面闡述完黑色岩系金礦床找礦模型之後，對該礦的找礦模型再作一介紹。

二、地 質 特 征

1. 區域地質背景

蘇霍依洛格礦床位於博代博復向斜中。如圖 1 所示，博代博復向斜由早、中、晚里菲代的變質沉積岩組成，里菲代的變質沉積岩不整合地覆蓋在太古宙—元古宙的變質岩上面。

早里菲代的地層細分為普爾波爾組和梅德韋蔡夫斯克組，前者由綠片岩相的礫岩、砂岩和頁岩組成，後者由火山和火山 － 陸源的岩石組成，安山岩、安山 － 玄武岩和凝灰岩與砂岩、礫岩和鐵質石英岩呈互層產出。

中里菲代的地層開始於巴拉迦納赫群，其厚度達 2500m，主要由陸源的礫 － 砂 － 粉砂質沉積岩組成，隨後是鈣質砂岩和石灰岩。中 － 晚里菲代尼格雷群沉積岩細分為布朱衣赫塔組、烏戈漢組、霍莫爾霍組和耶姆尼亞赫組，盡管強烈的塑性變形通常會導致厚度變小，但它們的總厚度仍可達 1500m。

文德紀博代博群的韻律層狀砂岩、頁岩、炭質頁岩、石灰岩和砂岩的總厚度達 2500m，新元古代地層就此結束。該區的特點是陸源炭質岩層富含有機質。在中 － 晚里菲代含炭沉積物的沉積期最為強烈。有機質的數量從碳酸鹽岩到砂岩直到泥質岩逐漸增加，隨後是正常沉積層序的地層。

與陸內裂谷系有關的前陸盆地可能是在中 － 晚里菲代發育形成的。陸源炭質岩石是在陸緣海盆條件下形成的。少量早里菲代火山岩與粗粒碎屑質和鐵質的石英岩呈互層。同時，在附近形成了包括有超基性岩和拉斑玄武質火山岩的蛇綠岩組合，這些岩石在早古生代復向斜形成期間進一步發育。復向斜的復雜構造是由於淺褶皺與破壞性的低角度斷層帶相結合造成的。

復向斜的中部變質成綠片岩相的黑雲母亞相。周邊的岩石遭受了綠簾石 － 角閃石和角閃石相的區域變質作用，並伴隨有花崗岩 － 片麻岩穹丘的形成和新生的花崗岩類深成岩體。

在蘇霍依洛格礦床附近產有與中古生代孔庫德 － 馬馬坎雜岩有關的岩漿岩。在礦床西南約 6km處產有康斯坦丁諾夫斯克岩體。在博代博復向斜的周邊出露有如采格達卡爾岩體等大型古生代花崗岩侵入體。

圖 1 俄羅斯蘇霍依洛格礦區地質圖( 引自 V. V. Distler 等，2004)

2. 礦床地質特徵

蘇霍依洛格礦床位於倒轉背斜的軸部 ( 圖2) ，其層理向西傾斜，傾角5° ～20°。背斜軸面平緩傾伏，軸面走向由 EW 向變為 NW 向，傾斜角為 30° ～40°。北面的正常翼傾斜 15° ～ 30°，南面倒轉翼傾斜 30° ～50°。在褶皺軸部有一個斷層帶，這里容礦岩石的厚度變小，並變形。在礦田南翼見有一個逆掩帶。

圖 2 俄羅斯蘇霍依洛格礦床地質構造和金礦石分布立體圖( 引自 V. V. Distler 等，2004)

圖 6 蘇霍依洛格礦床礦物 － 地球化學找礦模型( 引自 С. Г. Кряжев，2010)

1) 倒轉背斜的軸部，軸面彎曲部位、撓曲、陡向逆沖帶和低角度的劈理帶是成礦最有希望的地帶。

2) 含礦岩石為中—晚里菲代的類復理石雜岩，含礦圍岩中炭質和鈣質粉砂岩、泥質岩、頁岩和砂岩交替出現，在剖面中部炭質最為富集。

3) 礦化剖面中，胚胎礦有一個中心對稱的分帶; 外部亞帶浸染的細粒黃鐵礦、大型粒狀變晶黃鐵礦及石英 － 黃鐵礦集合體有所增加; 中間亞帶含有少量硫化物或石英 － 硫化物細脈; 中心亞帶含大量石英 － 硫化物細脈，細脈形態復雜。

4) 在礦帶的頂部產有厚度達 2m 的貧金石英脈，雖然這種貧金石英脈不能形成單獨的金礦床，但它是深部金 － 硫化物礦化的標志。

5) 在蘇霍依洛格礦床中出現鈉雲母和絹雲母，碳酸鹽礦物為鎂菱鐵礦 － 鐵白雲石，而礦床外圍為多硅白雲母和白雲母，碳酸鹽礦物主要是方解石。

( 3) 地球物理找礦標志

礦化的形成與花崗岩類岩體有一定的關系。如果出現負重力異常，則表明在大約 2 ～3km 深處可能埋藏有花崗岩類岩體。

( 4) 地球化學找礦標志

1) 礦床中的成礦元素可分為兩種地球化學組合，一種是基性 － 超基性岩型的 Fe － Ni － Co － Cr －Ti － Pt － Pd 組合; 另一種為花崗岩型的 Zn － Cu － Pb － Sn － W － REE － Zr 組合。後者賤金屬 ( Cu －Pb － Zn) 所形成的化學異常要比鐵族元素 ( Ni － Co － Cr) 所形成的化學異常提供更多的信息。

2) 礦體圍岩中出現原生金異常是極其重要的一條找礦標志 ( 圖 6) 。

3) 蘇霍依洛格礦床黃鐵礦的 δ34S 和含礦層的 δ13C有機迅速增高 ( 圖 6) ，這種同位素特徵是尋找礦化的重要標志。

( 金 璽 項仁傑)

『貳』 天津薊縣國家地質公園的地質

薊縣國家地質公園坐落在燕山向東延伸部分，公園內的的主要地貌是山地，專廣泛分布碳酸屬鹽岩和花崗岩兩類岩石，以及石英岩等多種岩石。碳酸鹽岩比較古老，主要是前寒武系的碳酸鹽岩，如薊縣系、長城系的碳酸鹽岩，這種碳酸鹽岩是古代海洋沉積形成的。
在薊縣國家地質公園當中分布的這個時代的碳酸鹽岩當中還分布有數量眾多、形狀多樣的疊層石，疊層石是古代海洋藻類捕集海水中的碳酸鹽岩顆粒形成的，暗色紋層富含古代藻類，白色紋層的藻類含量則很少。
公園內分布的花崗岩和石英岩都屬於酸性岩類，是中生代晚期燕山運動時期形成的，伴隨燕山山地的造山運動，由於岩漿侵入作用形成的酸性岩。

『叄』 西伯利亞地台里菲組的地質構造

西伯利亞最有前景的油氣帶集中在勒拿-通古斯克地向斜構造區，該區域占據了大半個地台，是由蘇聯地質學家奧布魯切夫（В.А.Обручев）在中西伯利亞地台區域劃定的。這個構造恰恰就是勒拿-通古斯克油氣帶。在這個區域內有次一級的龐大體系，其中最大的構造有西部的巴伊基茨卡亞陸背斜和東部的涅普斯克-博圖奧賓斯克陸背斜。油氣沉積主要集中在里菲組、文德原系和下寒武統（康托羅維奇等，1986）。這些構造即為有前景的油氣帶。

與地台的北部和東北部接壤的是葉尼塞-哈塘格斯克和阿那巴羅-哈塘格斯克撓曲。在東部地台邊緣發育著普利維爾霍揚斯基撓曲，維留斯克地向斜從地台方向與其接壤。所有這些構造構成了哈塘格斯克-維留斯克油氣帶，生油層在二疊系和中生界，而勒拿-通古斯克油氣帶的生油層是在下寒武統—下古生界。

本章引用的材料主要來源為阿布拉莫夫（1982）、巴扎諾夫（1993）、左羅托夫（2003）、洛巴諾夫（1986）、伊萬諾夫（2003）、傑明（1972）、西濟赫（2001）、康托羅維奇（1988）等。

角度不整合的里菲組沉積岩產於太古宙—元古宙岩基被剝蝕的表層，其中某些區域保存有具有一定厚度的風化殼。沉積岩上面覆蓋著角度不整合的文德組陸源雜岩（烏沙科夫和莫特岩系）。類似的還有形成於北部（雅庫特）的尤多木斯克、捷捷而斯克、索賓斯克、尤利亞赫斯克、普拉托諾夫斯克岩系。里菲組沉積物的年齡為1600±100 Ma～600±50 Ma。

里菲組出露在地台（阿爾丹和阿納巴爾陸背斜）及其邊緣處（貝加爾湖沿岸地區、東薩彥嶺、葉尼塞山脈等），剖面結構破碎。在地台內部，里菲組沉積埋藏深厚，在任何一處鑽井均無完全剝離。

葉尼塞物探公司在馬德林斯克、奇棱戈定斯克及其他區域的詳細工作顯示了地震反射層，充分揭示了里菲組沉積的區域構造特點。勘測表明裡菲組有5個反射層（R₀，R₁，R₂，R₃，R₄）。里菲地質地震體系可以分為兩個系列的沉積：以陸成岩為主的穆庫斯克系列和以碳酸鹽岩為主的比利亞赫斯克系列（圖5.1）。

根據穆庫斯克岩系砂岩的石英和石英-長石組分及沉積層的岩性，判斷該岩系形成條件是大陸架淺海區域。沖刷帶大陸地殼部分有成熟的花崗岩帶。在底部代償侵入的條件下形成了岩系及沉積物的堆積，因此岩系內淺層碎屑物質的厚度達600 m。在河口處的頂部穆昆斯克岩系的構造特性及埋藏深度屬於反射層R₄，同時這也是整個穆昆斯克岩系的頂部。玄武岩基的礫岩砂岩是岩系的底部，上部是與碳酸鹽岩混合多層沉積的砂岩、粉砂岩、泥岩。

圖5.1 莫伊耶羅油田沉積層底部地質物探總表

剖面末端的里菲組比利亞赫斯克岩系疊加著厚度達1400 m的科圖伊康斯克和尤斯馬斯塔赫斯克岩系的碳酸鹽類岩，兩套岩系的交界處是反射層R₃，里菲組的蓋層是R₁。

在此列出由本書編者完成的里菲組分類表（Aбрамов，1972），所用數據是由莫伊耶羅河（Щадин，1989）取自經塔爾捷赫斯克隆起的地震剖面（圖5.2），反射層R₃和R₄界限清晰（科爾蘇諾夫，1989，整理），所選取的剖面經過赤嶺格丁斯克隆起（圖5.3），可以分為反射層R₀，R₁，R₂，R₃，R₄，此處R₁和R₄清晰地顯示在通古斯克陸向斜的北部，成為支撐結構。反映里菲組上邊緣區域構造特徵的地震層位R₁非常明顯。反射層R₄ 的地震參數和R₁相似。

反射層R₄下面波場的性質有所改變，顯示出坳拉谷特有的斷續邊界，說明裡菲組早期沉積出現在坳拉谷，沒有出現沉積延展。坳拉谷形成以後，鬆散的陸源物質使里菲組擴張。於是，從里菲組中期開始，沉積面積向外圍延展。

圖5.2 莫伊耶羅河地震剖面片段

『肆』 地質年代表劃分

1、宙為最大的地質年代單位，分為冥古宙、太古宙、元古宙和顯生宙4個宙（曾經也分為隱生宙和顯生宙）。

2、4個宙下面又對應劃分了5個大的代：太古代、元古代、古生代、中生代、新生代（除此之外還有冥古宙之下劃分的雨海代、酒神代等月球地質年代單位；5個大代中的個別又進行了二級代劃分，如元古代分為古元古代、中元古代、和新元古代等等）。

3、5個代之下又對應劃分了12個紀，除此之外國內一般還沿用元古代下的長城紀、薊縣紀、青白口紀等非國際認證的單位。

(4)里菲期屬於什麼地質年代擴展閱讀：

從隱生宙到顯生宙過渡標志性時間便是寒武紀生命大爆發：

現在地球上存在的大多數動物種群都起源於寒武紀生命大爆發，為後來地球物種奠基的正是這次「大爆發」。關於這次生命大爆發的假說有多種，每一種都能夠啟發我們對於生命這個概念的理解。

假說 1:大氣含氧量的升高阻礙生命進化的一大因素便是大氣的含氧量，因為含氧量過低，生物無法進行「生理氧化」所以無法從低級演化到高級。

假說2：視覺的出現視覺是最強大的一種感覺，復雜的眼睛可以非常精確的定位獵物，可以觀察三維空間非常有效的捕捉獵物，視覺的出現使得寒武紀生命大爆發以非常快的速度發生，但是更復雜的眼睛是在稍晚時候才進化出來，視覺來源生物對於光線的感知。

假說3：有性生殖有性生殖的發生在整個生物界的進化過程中有著極其重大的作用，由於有性生殖提供了遺傳變異性，從而有可能進一步增加了生物的多樣性，這是造成寒武爆發的原因之一。

假說4：埃迪卡拉紀的軟體動物寒武紀之前的年代被稱為埃迪卡拉紀埃迪卡拉紀的動物是沒有骨骼的軟體動物，寒武紀中最早出現的棘皮動物便是他們的後代，因為軟體動物沒有骨骼，所以沒有留下相應的化石，但是真相仍是物種按部就班的演進，只是沒有留下化石而已。

『伍』 區域地質構造與盆地分布

由於該區地質構造特徵與美國阿拉斯加北坡有許多相似之處，而後者研究程度較高，因此通常通過比較認識該區地質特徵，同時也認為該區蘊藏巨大的油氣資源潛力。東西伯利亞海-楚科奇海的基底為前寒武紀北極地台的一部分（Khain et al.，2007）。顯生宙的沉積中，可以區分出3套地震地層復合體：下古生界-泥盆系，上泥盆統（一些地區為石炭系）-下尼奧科姆統（Neocomian），白堊系-新生界。其時代與北阿拉斯加的富蘭克林、埃爾斯米爾和布魯克斯地層單元相當。剖面上看，研究區大部分為陸相沉積，只有下埃爾斯米爾（石炭系）例外，其碳酸鹽岩沉積意義重大。

一、新西伯利亞群島和北極東北鄰近陸地地質

由於該區地質調查程度低，島嶼和陸地地質特徵是海區很好的參考對比。Khian et al.（2007）對該區島嶼——新西伯利亞群島地質及鄰近陸地地質和油氣指標進行了總結。

弗蘭格爾島構造是由復雜的推覆體組成的，其不同時期的沉積層序和變質層序相互覆蓋。推測弗蘭格爾島最老的地層單元是變質頁岩夾花崗片麻岩。據K-Ar法測年結果，這些岩石年代屬里菲期-文德期，並可能是結晶基底的一部分。據岩石-地球化學研究結果，弗蘭格爾島石炭系和三疊系應屬生油層。弗蘭格爾島石炭紀地層和阿拉斯加Lisburne組具有相似性，後者是普魯德霍灣油田的產油層之一。

在新西伯利亞群島的奧陶紀-白堊紀地層剖面中，顯示有大量油氣標志的存在。而最好的顯示出現在科捷利內和Bel』 kovsky島的下-中泥盆統、石炭系、二疊系和三疊系中，它們仍然保留生油岩的特徵。特別注意的是下-中泥盆統和石炭系層序，包含有最豐富的碳瀝青證據。碳瀝青顯示的強度依賴於母岩的生油特性以及有機質含量與類型，尚未找到碳瀝青與所含油氣之間的關系。在科捷利內和Bel 』 kovsky島，碳瀝青的分布與高品質泥盆紀生油母岩層序之間存在明顯的關系，後者分布於熱液上升的活動區。從油氣指標的數量來看，石炭紀、二疊紀、三疊紀、侏羅紀和白堊紀母岩層序的生油潛力應該是較低的。

生氣母岩層序包括阿爾布期-古新世沉積。甲烷及其同族體在南部Bunge Land沿岸漸新世-中新世和德米特里·拉普捷夫海峽中新世的樣品中測到，含量為75%～95%。

新西伯利亞群島與弗蘭格爾島古生代地層對比表明，後者岩石後生作用強（有時包括變質作用）且有明顯的位移，導致有機質中的瀝青含量較低。

在楚科奇海和東西伯利亞海南部陸地，也有瀝青和氣體顯示。在東楚科奇隆起，可見厚層的古生代地層，其中上奧陶統、志留系和下泥盆統有區域性的含瀝青層。與新西伯利亞群島相似，這些地層也有明顯的變質作用、位移以及瀝青的釋出，在方解石脈中有碳瀝青。在Indigirka-Zyryansk槽Mora坳陷，厚層的下白堊統含煤地層廣泛分布，發現有裂解成因氣。在Chaun低地也見有氣體顯示。

二、區域構造及其演化

Khain V.E.et al.（2009）認為，東北極地區包括前寒武紀北極（Hyperborean）克拉通塊體和早古生代-中白堊世（晚基末利期）褶皺帶。研究區極地部分被晚侏羅世-白堊紀美亞海盆所覆蓋，目前為北冰洋的一部分。研究區陸殼經歷了以下的構造運動事件：格林威爾、貝加爾、埃爾斯米爾以及晚啟的莫里奇運動。這些構造運動與相應的大洋的閉合、俯沖褶皺帶的形成相關，並伴隨綠片岩-角閃岩和麻粒岩相變質作用（Khain et al.，2007；Lawver et al.，2002；Parfenov et al.，2001）。該區包含兩個大陸板塊的碎塊：①包括格林威爾（Grenvillian）北極塊體在內的早古生代板塊；②包括前寒武紀西伯利亞塊體和侏羅紀-中白堊世上揚斯克-楚科奇構造帶的板塊。美亞海盆以東西伯利亞海和楚科奇海的現代陸架為邊界，代表了由中白堊世構造運動和美亞、歐亞海盆擴張而形成的白堊紀-新生代地質構造（包括盆地及斷裂體系）（圖8-2）。

圖8-2 東北極地區構造體系圖

（據Khain V.E.et al.，2009）

1，2—早古生代陸塊（勞亞大陸東北極部分），包括（1）北極克拉通（格林維爾和貝加爾運動塊體）及東西伯利亞和楚科奇大陸架（a）、門捷列夫海嶺（b）、楚科奇海嶺（c）、德龍穹隆（d）的弱變形新元古代-中生代沉積蓋層和（2）早古生代造山帶塊體；3～11—晚侏羅世-中白堊世上揚斯克-楚科奇-北阿拉斯加構造帶及新西伯利亞-楚科奇-布魯克斯造山體系（古生代變形板塊邊緣）（3～5）：大陸板塊的強裂變形沉積蓋層和變質片麻岩區的內楚科奇帶，已知陸上（a）及推斷的楚科奇陸架區（b）（3），白堊世片麻岩區（4）；新西伯利亞-弗蘭格爾-Herald-里斯本-布魯克斯大陸板塊及變形沉積蓋層（5）已知陸上（a）及推斷北極大陸架（b）；6，7—上揚斯克-科累馬碰撞體系及其邊緣中白堊世縫合帶：古生代-紐康姆島弧、陸架及海相逆沖皺褶帶（6）中白堊世縫合帶沉積物（7）包括科累馬弧（a）、南阿紐伊及白堊系-新生界下伏沉積物（b）及Kobuk（c）；8—上揚斯克造山體系（西伯利亞克拉通變形邊緣）；9～11—火成岩及中白堊世（晚基米里期）造山帶盆地：早白堊世同碰撞花崗岩（9），濁積岩及陸源-灰岩充填的同逆沖期或後逆沖期盆地和拉分盆地（10），逆沖前緣的疊瓦狀白堊紀陸源充填盆地（11）；12—阿爾布期-晚白堊世鄂霍次克-楚科奇大陸邊緣岩漿岩帶；13～17—北極大陸架上的古生代-新生代大陸裂谷盆地及伴生岩漿作用：岩漿岩和沉積岩充填的泥盆紀裂谷盆地（13），陸源及火山岩充填的德龍穹隆的白堊紀弧形和放射形海槽（14），東西伯利亞和楚科奇海群島、大陸架及大陸邊緣的白堊紀-新生代裂谷和拉分盆地（a）和門捷列夫和楚科奇海嶺間的新生代盆地（b）；陸上新近紀-第四紀沉積物（15），大陸斜坡及陸隆上的白堊紀-新生代盆地（16），板內玄武岩及雙峰火山岩體：未細分的陸架及島上（a）的早白堊世和新生代岩體，從磁測資料推斷（b）（17）；18，19—洋殼與陸殼邊界（影線指向美亞海盆方向）；21—已知（a）和推斷（b）岩性單元邊界；22—推斷的早古生代造山帶塊體斷裂邊界；23—已知（a）和磁測資料推斷（b）的科累馬弧形和南阿紐伊-Kobuk縫合帶前逆沖帶；24—已知（a）和推斷（b）的新西伯利亞-楚科奇-布魯克斯造山體系前緣逆沖帶（簡化字母代表：NS-新西伯利亞；Wr-弗蘭格爾；He-Herald；Li-里斯本；Br-布魯克斯）；25—北風逆沖帶；26—已知（a）和磁測資料推斷（b）的南阿紐伊體系左旋走滑斷裂；27—其他走滑斷裂及其運動方向（點線代表推測斷層）；28—正斷層；29—白堊紀-新生代盆地的逆斷層（a）和正斷層（b）；30—白堊紀-新生代德龍穹隆邊界弧形斷層；31—未識別的斷層；32—白堊紀-新生代盆地推測沉積厚度（km）；33—水深線（m）；盆地簡化名稱：Vi-維爾基茨基；Co-科維爾；NO-北風；NC-北楚科奇；Ha-漢納；Ho-霍普；Ch-查里；SC-南楚科奇；PM和CN分別代表皮維克-門捷列夫斷裂和楚科奇-北風斷裂；嵌入小圖為研究區位置圖及俄羅斯與美國的邊界線

1.北極克拉通

北極克拉通（據Shatski）或極地陸塊（據Zonenshain）基底由前寒武紀（格林威爾期）塊體構成。從現在的構造框架來看，北極克拉通包括西北極的喀拉（Kara）微板塊和斯瓦爾巴特微板塊，以及出露於東北極的新西伯利亞和德龍群島、皮爾里（Peary）半島、加拿大北極群島、羅蒙諾索夫、門捷列夫和楚科奇海嶺組成（圖8-2）。至新元古代末，在約10億a的時間內，北極陸塊為羅迪尼亞（Rodinia）超級大陸的一部分。中新元古代，勞亞（Laurussia）大陸開始分解成幾個陸塊，其中包括在古生代由赤道漂移至北極地區的北極陸塊（Lawver et al.，2002）。元古宙-早古生代，北極陸塊的主體為陸源碎屑和碳酸鹽岩陸架沉積，僅在德龍群島因白堊紀德龍岩漿侵入而產生微弱變形（Filatova et al.，2007）。

新元古代-寒武紀的貝加爾運動導致北極陸塊隨造山帶的形成而增大。該造山帶的西部，為蒂曼-伯朝拉褶皺帶（Kuznestov et al.，2007），其東部為出露的泰梅爾半島、弗蘭格爾島、東楚科奇、蘇厄德半島和北阿拉斯加地區。Vernikovsky（Bogdanow et al.，1998）在北極克拉通邊緣同時發現了新元古代蛇綠岩、島弧玄武岩、安山岩和拉斑玄武岩系列的流紋岩和850～740 Ma的斜長花崗岩，說明克拉通邊緣為被動大陸邊緣背景。板塊碰撞及洋盆閉合伴隨麻粒岩-角閃岩變質作用和火山作用，最年輕的花崗岩年齡為612～570 Ma。再向東，新元古代造山帶僅局限於北極克拉通的陸塊之間（見圖8-2）。貝加爾運動，約700 Ma前在弗蘭格爾島形成角閃岩、輝長岩和輝長-輝綠岩（Kos 』 ko et al.，1993）；592～547Ma，在巴羅背斜南部的楚科奇陸架、東楚科奇片麻岩區、北阿拉斯加和蘇厄德半島形成了角閃岩-綠片岩（Klemperer et al.，2002；Natalin et al.，1999）。在科累馬白堊紀環形縫合帶的寒武紀陸源沉積岩中發現了鐵鎂質-超鐵鎂質碎塊和碧玉（Parfenov et al.，2001）。

新元古代-寒武紀之交，隨著古大西洋的打開，勞倫古陸、北極大陸、波羅的古陸及西伯利亞大陸重新形成裂谷（Lawver et al.，2002）。而在早古生代北極大陸仍以陸源和碳酸鹽岩陸架沉積為主，加拿大西部群島，包括發育奧陶紀俯沖帶皮爾里（Peary）蛇綠岩的埃爾斯米爾島、西西伯利亞和現加拿大南界和波德沃德科尼夫盆地為洋殼（包括Henrietta和Jeannette島）（Parfenov et al.，2001）。阿拉斯加和東北極大陸架的早古生代海相、陸架和島弧沉積岩定為富蘭克林層序（Houseknecht et al.，2005；Sherwood et al.，2002），該層序在地震剖面上被看做聲波基底。巴羅背斜南部的鑽井揭示，該層序主要為奧陶紀和志留紀濁積岩、半遠洋頁岩、碧玉、燧石和火山岩沉積。推測德龍群島早古生代地層主要為濁積岩和鈣-鹼性火山岩沉積。

參考前人研究成果（Filatova et al.，2007），本書重建了古大西洋另一側：東西伯利亞，在上揚斯克-科累馬造山系西部科累馬環形縫合帶中發現了鐵鎂質-超鐵鎂質斷塊，其角閃岩-綠片岩變質作用⁴⁰Ar/³⁹Ar年齡（430～419Ma）為志留紀。另一些外來體由寒武系粉砂岩夾蛇綠岩、玄武岩、碧玉以及遠洋硅質頁岩和奧陶系筆石玄武岩碎屑組成。

在早古生代斯堪的納維亞期和埃爾斯米爾期，勞倫（Laurentia）古陸、北極大陸、西伯利亞大陸和波羅的古陸在造山作用下拼合為勞亞（Laurussia）大陸，至石炭紀漂移至現今緯度。這導致大部分陸架由紅層沉積（含蒸發岩）變為灰色陸源沉積。這些大陸板塊的匯聚形成泛大陸Ⅱ，並伴隨幾個裂谷期。第一期裂谷運動，泥盆紀-石炭紀之交，產生一些裂谷，包括漢納海槽（Hanna trough），由火山-陸源碎屑充填（Endicott群及其相當地層）。大陸裂谷局部轉變為海底擴張，中古生代-晚侏羅世阿拉折雅（Aleya）-南阿紐伊-Angayucham洋盆打開（Parfenov et al.，2001；Sokolov et al.，2002）。此洋盆為太平洋的一翼，陸上延伸至Oimyakon盆地（Parfenov et al.，2003）。

2.上揚斯克-楚科奇碰撞帶

上揚斯克-楚科奇碰撞帶（圖8-2）是古生代楚科奇-阿拉斯加板塊與西伯利亞板塊在晚侏羅世-紐康姆期碰撞，致使阿拉折雅-南阿紐伊-Angayucham洋閉合的結果。碰撞帶中部為沿中白堊世碰撞縫合帶分布的上揚斯克-科累馬碰撞體系。該碰撞帶構成古生代板塊（含前寒武紀碎塊）的變形邊緣，板塊東北部邊緣稱為新西伯利亞-楚科奇-布魯克斯褶皺帶，西南部邊緣為西伯利亞克拉通陸塊（上揚斯克造山帶）（Bogdanov et al.，1993；Filatova et al.，2008；Parfenov et al.，2003）。

（1）上揚斯克-科累馬碰撞系統

上揚斯克-科累馬碰撞系統，為上揚斯克-楚科奇碰撞帶的核心，具復雜的褶皺-逆沖構造，由寒武紀-紐康姆期不同時代的淺海、陸架及島弧沉積（蛇綠岩、火山岩、碧玉和陸源沉積岩）並列而成。中白堊世碰撞縫合帶包括科累馬環形帶和南阿紐伊縫合線，受左旋走滑斷裂體系分隔，東部為科伯克（Kobuk）縫合線（圖8-2）。縫合帶包含了洋盆閉合而產生的變形地層（Bondarenko，2004；Kuz』 michev et al.，2005；Sokolov et al.，2001）。

（2）新西伯利亞-楚科奇-布魯克斯褶皺逆沖系統

新西伯利亞-楚科奇-布魯克斯褶皺逆沖系統，由前陸盆地地層發生薄皮構造變形而產生近NS向褶皺和疊瓦狀逆沖斷層構成。這種構造變形在遠離上揚斯克-科累馬碰撞體系而逐漸減弱。根據變形程度，可將新西伯利亞-楚科奇-布魯克斯體系劃分為內帶和外帶（圖8-2）。

楚科奇內帶，沿縫合帶分布，位於現在的大陸邊緣，緊鄰楚科奇海大陸架，構成新生代南楚科奇-霍普（Hope）盆地的基底。褶皺逆沖帶，在古生代板塊主要由元古宙-古生代的陸源碎屑和碳酸鹽岩沉積物組成，也包括三疊紀、侏羅紀與裂谷相關的陸源碎屑和少量火成岩。沖斷體繫上部構造位置主要為上揚斯克-科累馬碰撞體系的古生代和中生代海相、陸架和島弧相沖斷帶沉積。楚科奇構造帶經歷了晚侏羅世-早白堊世麻粒岩-角閃岩相變質作用，包括鏈狀片麻岩區及大量同碰撞期火成岩。

新西伯利亞-弗蘭格爾-Herald-里斯本-布魯克斯外帶，呈NW向延伸，覆蓋東北極大陸架的主體。西南以楚科奇帶或碰撞縫合線為界，東北仰沖於陸塊弱變形沉積物之上。外帶只出露於阿拉斯加和幾個海島，其邊界表現為重力高值區，呈彎曲的串珠狀，由NE向轉換斷層分隔成幾個次級地塊（見圖8-2）。這些次級地塊通常被看做是獨立的地體，但通過對比發現（Filatova et al.，2007），東南部布魯克斯山脈至西北部的新西伯利亞群島具有相同的地質構造。

布魯克斯山脈，為褶皺逆沖體系前帶典型的薄皮構造，由近NS走向的逆沖板狀岩層組成，夾陸架沉積，頂部為蛇綠岩碎屑；蛇綠岩底部向南一直延伸至科伯克縫合帶（中白堊世Angayucham洋閉合遺跡）。疊瓦逆沖構造由古生代-晚侏羅世洋殼和島弧火山岩組成。布魯克斯山脈其他所有板狀岩層向北逆沖至阿拉斯加大陸板塊南緣（Klemperer et al.，2002；Patrick et al.，1988；Toro et al.，2002）。在里斯本、Herald（Moore et al.，2005）及弗蘭格爾地區也出露有相同的薄皮構造。弗蘭格爾島為一系列NE走向的逆沖斷層和NE向翻轉褶皺構成（Kos』 ko et al.，1993），主要為陸殼之上的元古宙、古生代-中生代陸架沉積蓋層。逆沖褶皺構造變形發生於150～115 Ma（Kos 』 ko et al.，2003）。Herald和弗蘭格爾地塊的褶皺逆沖構造在地震剖面上已有顯示（Burlin et al.，2006），在剖面中NE向逆沖帶包括富蘭克林聲波基底層和泥盆紀-早中生代地層。位於西北端的新西伯利亞褶皺帶（見圖8-2）出露於東西伯利亞海島嶼上。科捷利內島所有古生代-凡蘭吟期地層均經受了中白堊世構造運動而變形，並產生帶有SW和NE向逆斷層的NW向褶皺（Parfenov et al.，2001）。

前褶皺帶與前陸盆地相伴生，這些前陸盆地形成於逆沖造山事件形成的前淵，時間和構造上與上揚斯克前淵帶類似。中白堊世，東楚科奇前淵帶為巴羅背斜的北界（Moore et al.，2002），以鏈狀分布的盆地形式延伸至里斯本、Herald及弗蘭格爾逆沖帶，向西北可能延伸至新西伯利亞群島。

前淵帶布魯克斯前逆沖帶相鄰的科維爾前陸盆地（見圖8-2），不整合於埃爾斯米爾構造運動和NS向漢納槽之上，發育賓夕法尼亞紀-中生代（包括早紐康姆期）沉積物（Sherwood et al.，2002）。前陸坳陷盆地接受來自持續隆升的布魯克斯山脈的磨拉石沉積。下部主要為阿普特期-早阿爾布期細粒碎屑，向上變為阿爾布期末-晚白堊世粗粒沉積。科維爾盆地沉積充填總厚度可達5～8km，向西減薄至1～2km。通常將該套地層解釋為前古生代構造不整合之上的早白堊世-新近紀布魯剋期沉積。然而，科維爾盆地主要從阿普特期至晚白堊世早期發育。隨著布魯克塊體前逆沖帶隆升及向北俯沖，科維爾盆地亦向北進積充填，其中二次俯沖為阿爾普期-阿爾布期俯沖沉積物，包括布魯克斯海嶺初始俯沖產物。東楚科奇前淵帶北部邊緣可能為北楚科奇新生代盆地基底。新生代以來，中白堊世布魯克斯海嶺隆升至今，對科維爾盆地持續注入陸源碎屑。

構成北冰洋周緣的上揚斯克-楚科奇構造帶形成時間與北冰洋美亞海盆打開為同時代。